Mehr Calcium im Universum

Dienstag, 6. Februar 2007, 16:40 • Rubrik Astronomie.

Wenn sich zwei Sterne umkreisen, endet einer von ihnen häufig als Supernova. Das schließen niederländische Astronomen aus Röntgenbeobachtungen ferner Galaxienhaufen. Das durch zahlreiche Sternexplosionen “verschmutzte” Gas in diesen Haufen enthält demnach gut 50 Prozent mehr Calcium als bislang vermutet.

Blick in den Galaxienhaufen Abell 1689, zahlreiche, dicht gedrängte, goldgelb glimmende Flecken vor schwarzem Hintergrund

Das heiße Gas im Innern von Galaxienhaufen, hier eine Hubble-Aufnahme von Abell 1689, macht einen Großteil der “normalen” Materie im Universum aus. Bild: Credit: NASA, N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Racah Institute of Physics/The Hebrew University), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick Observatory), the ACS Science Team and ESA

Offenbar seien in den Galaxienhaufen mehr Sterne erst dann explodiert, nachdem sie Materie von einem Begleiter abgezogen hätten, erläutert Jelle de Plaa vom Niederländischen Institut für Raumforschung (SRON) und von der Universität Utrecht. “Etwa die Hälfte aller Supernovae in den Haufen scheinen auf diese Weise explodiert zu sein.” Der Anteil solcher Typ-Ia-Supernovae in der Milchstraße werde dagegen auf nur 15 Prozent geschätzt.

Schwere Elemente jenseits von Wasserstoff und Helium entstehen bei der Kernfusion im Innern von Sternen. Wenn diese am Ende ihres Lebens nicht allmählich verglimmen, sondern als Supernova explodieren, werden die Verschmelzungsprodukte ins All gestreut und stellen den Rohstoff für die Bildung von Planeten und Leben.

Um mehr über diesen Prozess zu erfahren, studierten De Plaa und seine Kollegen Daten über 22 Galaxienhaufen, die das Röntgenteleskop XMM-Newton gesammelt hatte. Anhand der Röntgenspektren schätzten die Forscher die Häufigkeit von Calcium, Eisen und anderen schweren Elementen. Wie sie demnächst im Fachblatt “Astronomy & Astrophysics” berichten, kommt in dem heißen Haufengas etwa ein Calciumatom auf ein Eisenatom. Derzeitige Modelle liefern dagegen ein Verhältnis von knapp 0,7.

Galaxienhaufen seien mit Großstädten vergleichbar, so de Plaa weiter. “Sie bestehen aus Hunderten Galaxien, die jeweils Milliarden Sterne enthalten.” Der Forscher und seine Kollegen schätzen, dass das Gas in den von ihnen studierten Galaxienhaufen Material aus etwa 100 Milliarden Supernova-Explosionen enthält. Die genaue Zusammensetzung dieser stellaren Asche hängt auch davon ab, ob ein kleinerer, vollständig ausgebrannter Stern nachträglich die “kritische Masse” für eine Supernova erreicht hat, oder ob ein großer Stern mit reichlich Reserven unter seiner eigenen Schwerkraft kollabiert ist.

Forschung: Jelle de Plaa und Mariano Mendez, SRON-Netherlands Institute of Space Research, Utrecht, und Sterrekundig Instituut, Universiteit Utrecht; und andere

Veröffentlichung Astronomy & Astrophysics, DOI 10.1051/0004-6361:20066382; Preprint astro-ph/0701553

WWW:
Homepage Jelle de Plaa
SRON-Netherlands Institute of Space Research
Sterrekundig Instituut Utrecht
XMM-Newton
Supernovae

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